Biologinė psichologija, taip pat žinoma kaip elgesio neuromokslas ir psichobiologija, yra fiziologinių procesų ir jų įtakos žmogaus elgesiui tyrimas. Remiantis šia koncepcija, elgesys yra neatsiejamai susijęs su somatiniais ar fiziologiniais išgyvenimais, kuriuos sukuria smegenys interpretuojant jutimo sutrikimus. Todėl biologinė psichologija daro prielaidą, kad protas ir kūnas yra tarpusavyje susiję, o elgesį skatina jutiminiai suvokimai, pagrįsti fiziologija.
Avicena (980–1037 m. CE), persų gydytojas, buvo pirmasis mokslininkas, įžvelgęs psichologijos ir fiziologijos ryšį. Tai prieštarauja dualistiniam Platono ir Aristotelio, o vėliau ir René Descarteso požiūriui. Savo darbe „Meditacijos apie pirmąją filosofiją“ Dekartas išreiškė savo įsitikinimą, kad protas, kuris, jo manymu, yra emocijų buveinė, yra atskiras reiškinys nuo biologinių smegenų, kurios labiau susijusios su intelektu. Tada jis jautė emocinius reiškinius, nepriklausančius nuo fizinės smegenų materijos medžiagos.
XIX amžiuje psichologas Williamas Jamesas savo svarbiame vadovėlyje „Psichologijos principai“ (19) iškėlė idėją, kad psichologija turėtų būti studijuojama kartu su biologija. Jameso požiūris sulaukė daug dėmesio, nes jis ne tik buvo psichologas, bet ir mokėsi fiziologijos. Kitas psichologas, Knightas Dunlapas, išplėtojo biologinės psichologijos sampratą, parašydamas knygą „Psichobiologijos metmenys“ (1890). Jis taip pat įkūrė ir išleido žurnalą „Psychobiology“.
Neurologai ir socialiniai mokslininkai, tyrinėdami biologinę psichologiją, tikisi pagerinti tų, kurie kenčia nuo pažinimo sutrikimų, kuriuos kartais lydi fizinis trūkumas, gyvenimo kokybę. Todėl tiek autizmas, tiek Alzhemier liga labai domina biologinius psichologus. Autizmo atveju sergantis asmuo gali patirti sunkių ir gana pastebimų motorikos sutrikimų. Sergant Alzheimerio liga, be galimo fizinio pablogėjimo, ligai progresuojant vis labiau pablogėja pažinimo ir elgesio gebėjimai.
Biologinės psichologijos sritis taip pat yra susijusi su psichikos sutrikimų, tokių kaip šizofrenija ir klinikinė depresija, sprendimų paieška. Paprastai manoma, kad emocijos ir elgesys yra susiję su cheminiu disbalansu smegenyse ir disfunkciniu neuronų perdavimu. Neurotransmiteriai yra natūraliai smegenyse esančios cheminės medžiagos, perduodančios signalus tarp nervų ląstelių. Kai jų veikla sutrinka, tai paprastai turi neigiamą poveikį žmogaus nuotaikai. Sutrikimas gali sukelti depresiją arba klausos ir (arba) regos suvokimą šizofrenijos atveju.